Исследование методов энергосбережения при проектировании выстровозводимых зданий из лёгких стальных конструкций

Из-за огромного количества факторов, влияющих на энергопотребление быстровозводимых зданий из лёгких стальных конструкций, нелегко объективно оценить фактические затраты энергии. Именно поэтому в статье рассмотрен метод повышения энергосбережения, основанный на усовершенствованном алгоритме роя частиц. Он моделирует многоагентную систему, где агенты-частицы двигаются к оптимальным решениям, обмениваясь при этом информацией с соседями. Конфигурация модели энергопотребления здания строится на основе учёта теплопотерь через ограждающие конструкции, вентиляционных тепловых потерь, тепловыделения в помещениях, увеличения тепла от солнечного излучения, а также объёмов энергии, выделяемой на тепловую защиту здания. Несущая способность здания принимается в расчётах в качестве ограничителя, поскольку она напрямую влияет на безопасность и целостность конструкции, а также определяет максимальную нагрузку, которую здание может выдержать без риска обрушения или повреждения. На этапе поиска устанавливается механизм сближения частиц для скорости перемещения. После этого применяется алгоритм роя частиц, который задаёт диапазон их поиска с нормальным распределением, чтобы выявить параметры тех факторов, которые отвечают требованиям проектирования энергосберегающего здания. Полученные результаты свидетельствуют о применимости данного метода для повышения энергоэффективности быстровозводимых зданий при их проектировании.

Due to the complex factors that affect the energy consumption of prefabricated light steel structure buildings, it is difficult to effectively control the actual energy consumption of buildings. Therefore, an energy saving optimization method based on improved Particle Swarm Optimization algorithm is discusses in the article. This method models a multi-agent system where particle agents move towards optimal solutions while exchanging information with neighbors. The configuration of the building's energy consumption model is based on the consideration of heat losses through enclosing structures, ventilation heat losses, heat generation in rooms, increased heat from solar radiation, also the volumes of energy allocated for the heat protection of the building. In the optimization phase, the basic performance requirements of prefabricated light steel structure buildings are fully considered to ensure the structure meets the expected specifications and regulations. The bearing capacity of the building is taken as a constraint, because it directly affects the safety and integrity of the structure, as well as determines the maximum load that the building can withstand without the risk of collapse or damage. And the convergence mechanism is set for the movement speed of particles in the search phase. After that, the PSO algorithm is used to set the search range of particles in the normal distribution way to determine the influencing factor parameters that meet the requirements of energy conservation design. The obtained results indicate the applicability of this method to increase the energy efficiency of prefabricated buildings during their design.